عنصر پلاتینبیشترین مورد کاربرد پلاتین در ساختمبدلهای کاتالیست خودروهاست.
پلاتین یکی ازعنصرهای شیمیایی و ازفلزات است.عدد اتمی این عنصر ۷۸ و نشانه اختصاری آن Pt است. پلاتین از گروهفلزات واسطه به رنگ سفید-خاکستری، متراکم،رسانا وشکلپذیر است و از باارزشترینفلزات گرانبها محسوب میشود. نام این فلز برگرفته از واژه اسپانیاییپلاتینا به معنی «نقره کوچک» است.[۲]
پلاتین کمترین واکنشپذیری در بین تمامی فلزات را دارد و همچنین مقاومت بسیار بالایی نسبت بهخوردگی دارد و حتی در محیطهای بسیار داغ نیز این ویژگی را حفظ میکند. بیشتر کاربردهای پلاتین به دلیل این ویژگیها و خاصیتکاتالیزوری بالای آن است. بیشترین استفاده پلاتین در ساختمبدلهای کاتالیست وجواهرات است. ابزارهای مخصوص آزمایشگاهی، اتصالهای الکتریکی والکترودها،تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی، دستگاههای مقاوم در برابر خوردگی و زنگزدگی، تجهیزات حرارتسنج برای کورههای الکتریکی، پوشش موشکها، و سوختموتور جت از دیگر موارد استفاده این فلز است.
پلاتین از نادرترین عناصر درپوسته زمین است و غلظت آن فقط ۵ در میلیارد است. پلاتین به صورت آزاد در طبیعت وجود دارد و معمولاً همراه دیگر فلزهایخانواده پلاتین یعنیپالادیم،روتنیم،رودیم،ایریدیم واسمیم دیده میشود. همگی این ۶ عنصر ویژگیهایی شبیه به هم دارند و عناصری بسیار نادر هستند.
نخستین مورد شناختهشده از کاربرد پلاتین در تاریخ بشر به بومیانقاره آمریکا در کشوراکوادور کنونی برمیگردد که این فلز را از شنهای رودخانه به دست آورده و ازآلیاژ پلاتین وطلا برای ساخت زینتآلات استفاده میکردند. ژولیوس سزار اسکالیگر مردمشناس ایتالیایی در سال ۱۵۵۷ نخستین اروپایی بود که وجود این فلز را گزارش کرد. وی آن را فلزی توصیف کرده بود؛ «که نه آتش و نه هیچ ابزار اسپانیایی قادر به ذوب کردن آن نیست». این توصیف اشاره به دمای بالای ذوب این فلز دارد.نقطه ذوب پلاتین ۱۷۶۸درجه سانتیگراد ونقطه جوش آن در ۳۸۲۵ درجه است.
پلاتین در نهشتههایآبرفتی و به ویژه نهشتههای نیکلی دیده میشود و به عنوان فراورده ثانویه معادننیکل ومس به دست میآید. تولید جهانی پلاتین در سال ۲۰۱۰ حدود ۱۹۲ تن بودهاست که معادل کمتر از یکسیزدهم تولید طلا در همان سال است. حدود ۷۷٪ از این میزان درآفریقای جنوبی تولید شدهاست.روسیه ۱۳ درصد تولید پلاتین دنیا را به خود اختصاص داده و کانادا،زیمبابوه و آمریکا هم در رتبههای بعدی قرار گرفتهاند.
مجموعه معادن سنگهای آذرین بوچولد در آفریقای جنوبی بیشترین تولید پلاتین و بیشترین ذخیره پلاتین و دیگر سنگهای گروه پلاتین دنیا را به خود اختصاص دادهاند. معدن سنگهای آذرین نیکل و مس در نزدیکی شهرنوریلسک در روسیه و معدن نیکل حوضه سادبری درکانادا که بر اثر برخورد شهابسنگ ایجاد شده، دو ذخیرهگاه عمده دیگر پلاتین هستند. سنگهای معدن سادبری فقط نیم گرم در هر تن پلاتین دارند و حجم عظیم استخراج نیکل این معادن است که تولید پلاتین را اقتصادی میکند. معادن کوچکتری هم در ایالتهای غربی آمریکا قرار دارند. معدنی درکلمبیا که از زمان پیش از ورود اروپاییان از آن برداشت میشده هم هنوز به تولید خود ادامه میدهد.
قیمت پلاتین ازطلا نوسان بیشتری دارد. این فلز معمولاً در وضعیت ثبات و رشد اقتصادی گرانتر از طلاست و قیمت آن تا دو برابر طلا میرسد اما در دورههای بیثباتی اقتصادی گاهی از طلا ارزانتر میشود. چراکه پلاتین در درجه اول کاربرد صنعتی دارد و در زمان رشد اقتصادی تقاضای آن افزایش پیدا میکند در حالی که طلا بیشتر کاربرد سرمایهگذاری دارد و در زمان ناآرامی اقتصادی تقاضای آن بیشتر میشود؛ مثلاً در جریان رکود اقتصادی سال ۲۰۰۸ قیمت پلاتین از ۲۲۵۲ دلار برای هراونس تروا (۳۱٫۱ گرم) به ۷۷۴ دلار رسید و در واقع دوسوم ارزش خود را از دست داد اما در همان مقطع طلا از ۱۰۰۰ دلار به ۷۰۰ دلار کاهش یافت و فقط کمتر از یکسوم ارزش آن کاهش یافت. قیمت پلاتین در ژوئیه سال ۲۰۲۰ حدود ۸۵۰ دلار برای هر اونس (نزدیک به ۶۰۰هزار تومان برای هر گرم) بودهاست.
در سال ۲۰۱۰ در مجموع ۲۴۵ تن پلاتین فروخته شد که از این میان ۱۱۳ تن در تولید ابزارهای کنترل گازهای سمی خودروها (۴۶٪) و ۷۶ تن در ساختجواهرات (۳۱٪) استفاده شدهاند و ۳۵ تن باقیمانده هم به کاربردهایی چون سرمایهگذاری، الکترودها، داروهای ضدسرطان، حسگرهای اکسیژن، کلیدهای اشتعال و موتورهای توربینی (مثلجت) اختصاص یافتهاند.
بیشترین مورد استفاده پلاتین به ساختمبدلهای کاتالیست خودروها مربوط میشود که گازهای سمی ناشی از احتراق سوخت در موتور یعنیمونوکسیدکربن، هیدروکربنهای نسوخته و اکسیدهای نیتروژن را به مواد بیخطر مثل بخار آب و دیاکسیدکربن تبدیل میکنند. برای این استفاده از پودر پلاتین همراه با دو فلز همگروه آنپالادیم ورودیم استفاده میشود. قابلیت جذب هیدروژن و خاصیتهای کاتالیزوری بالای پلاتین باعث شده تا در فرایندهای شیمیایی مختلف از جمله در تولیداسید سولفوریک، فرایند تبدیل الکل بهفرمالدئید وکراکینگ تولیدات نفتی کاربرد داشته باشد و از آلیاژهای پلاتین -رنیوم برای تولید بنزینهای مرغوب بدونسرب واکتان بالا استفاده شود.
دومین کاربرد اصلی پلاتین در ساخت زیورآلات است. مقاومت پلاتین در مقابل تیرگی و خوردگی بسیار بیشتر از طلاست و شکلپذیری آن هم بالاتر ازطلا ونقره ومس است. از همین رو پلاتین گزینه مناسبی برای ساختجواهرات محسوب میشود. جواهرات پلاتین عموماً با عیار ۹۵۰ از هزار ساخته میشوند.
پلاتین کاربرد سرمایهگذاری و مالی محدودی نیز دارد که البته قابل مقایسه با طلا و نقره نیست. نخستین بار اسپانیاییها در قرن هجدهم در مستعمرات آمریکایی خودسکه پلاتین را ضرب کردند و امپراتوری روسیه نیز در قرن نوزدهم اقدام مشابهی انجام داد. هرچند در عمل استفاده از این سکهها به عنوان پول نقد موفقیتآمیز نبود چون هم تشخیص پلاتین از فلزات کمارزش دشوار بود و هم ضرب سکه با آن سختتر از فلزات دیگری مثلطلا و مس بود.
امروزه این فلز دربازار بورس نیویورک وبازار بورس لندن معامله میشود. چند کشور اقدام به ضرب سکههای پلاتین هم کردهاند. سکه عقاب پلاتین آمریکا، برگ افرای پلاتین کانادا، کوالای پلاتین استرالیا، پاندای پلاتینچین و چندین نوع سکه پلاتین شوروی سابق و روسیه کنونی از جمله این سکهها هستند.
لوپهای پلاتین که در کشت باکتری آزمایشگاهی استفاده میشوند
اندازه دقیق واحد کیلوگرم از سال ۱۸۷۹ جرم یک وزنه ساخته شده از آلیاژ ۹۰٪ پلاتین و ۱۰٪ایریدیوم است.الکترود استاندارد هیدروژن نیز از پلاتین ساخته شدهاست. از سال ۱۸۸۹ تا ۱۹۶۰ اندازه دقیقمتر طول یک میله از ۹۰٪ پلاتین و ۱۰٪ ایریدیوم بود. پیش از آن هم در سال ۱۷۹۹ تا ۱۸۸۹ یک میله ساخته شده از پلاتین اندازه دقیق متر را مشخص میکرد.
پلاتین به دلیل خصوصیت ضدفرسایش بالای خود برای این کاربردهای مرجع انتخاب شدهاست.
با توجه به خنثایی شیمیایی در حرارتهای بالا (تا حدود هزار درجه سانتیگراد) در ساخت ظرفهای مخصوص ذوب فلز کاربرد دارد. از این فلز در ساختابزارهای مختلف پزشکی،پروتزهای دندانپزشکی،ترموکوپلها و اتصالهای الکتریکی نیز استفاده میشود. همچنین برای ساختنآهنرباهای قوی پلاتین وکبالت را با هم ترکیب میکنند.آندهای پلاتین هم بهطور گسترده در سیستمهای حفاظتی کاتدی برای کشتیهای بزرگ، موجشکنهای فولادی و لولهکشیها کاربرد دارد.
سیم پلاتین ماده ای بسیار انعطاف پذیر و چکش خوار است، به این معنی که می توان آن را به راحتی به سیم کشیده و به اشکال مختلف درآورد. این یک ماده متراکم با وزن مخصوص 21.45 است که آن را از سایر فلزات معمولی سنگین تر می کند. پلاتین همچنین یک رسانای عالی الکتریسیته است و دارای نقطه ذوب بالای 1768 درجه سانتیگراد است که آن را برای استفاده در کاربردهای با دمای بالا ایده آل می کند.
سیم پلاتین در برابر خوردگی نیز بسیار مقاوم است، به همین دلیل است که اغلب در کاربردهای شیمیایی و صنعتی استفاده می شود. تحت تأثیر اکثر اسیدها از جمله اسیدهای هیدروکلریک، سولفوریک و نیتریک قرار نمی گیرد و در برابر خوردگی توسط کلر و برم مقاوم است. علاوه بر این، پلاتین زیست سازگار است، به این معنی که برای بدن انسان سمی نیست و اغلب در کاربردهای پزشکی استفاده می شود.
سیم پلاتین در زمینه های مختلف کاربرد وسیعی دارد، از جمله:
برق و الکترونیک: سیم پلاتین یک رسانای عالی الکتریسیته است که آن را برای استفاده در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی ایده آل می کند. اغلب برای ایجاد کنتاکت های الکتریکی، مقاومت ها و ترموکوپل ها استفاده می شود.
صنایع شیمیایی: سیم پلاتین در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و برای استفاده در واکنش های شیمیایی ایده آل است. اغلب به عنوان یک کاتالیزور در فرآیندهای شیمیایی مختلف و به عنوان ماده ای برای تجهیزات آزمایشگاهی مانند بوته ها، الکترودها و همزن ها استفاده می شود.
زیورآلات: سیم پلاتین به دلیل رنگ نقره ای-سفید براق و دوام آن اغلب در تولید جواهرات گران قیمت استفاده می شود. همچنین ضد حساسیت است و برای افرادی که پوست حساسی دارند مناسب است.
صنعت پزشکی: سیم پلاتین زیست سازگار است، به این معنی که برای بدن انسان سمی نیست. اغلب در ایمپلنت های پزشکی مانند ضربان ساز و پرکردن دندان استفاده می شود.
سیم پلاتین ماده ای با ارزش با خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد است که آن را در کاربردهای مختلف بسیار مورد توجه قرار می دهد. این فلز گرانبهایی است که انعطاف پذیر، چکش خوار و رسانای عالی الکتریسیته است. سیم پلاتین همچنین در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و برای استفاده در کاربردهای شیمیایی و صنعتی ایده آل است. کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف از جمله برق و الکترونیک، صنایع شیمیایی، جواهرات و صنایع پزشکی دارد.[۱]
از برخی از ترکیبات دارویی حاوی پلاتین برایشیمیدرمانی برخی انواع سرطان استفاده میشود. پلاتین به عنوانفلز خطر جدی برای انسان ندارد، اما نمکهای پلاتین خطراتی از قبیل دگرگونی ژنتیکی،سرطان از قبیل سیسس، حساسیتهای پوستی، تخریب ارگانهای بدن مانندمعده،کلیه ومغز استخوان ، روده ، بینایی و سیستم شنوایی دارد. البته با توجه به مقاومت بسیار بالای پلاتین در مقابل فرسایش خطر واقعی این فلز در حد فلزات دیگر نیست.[۴]